聚乙烯中密度检测方案(近红外光谱仪)

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近红外光谱分析技术在高分子材料分析中的应用 Application Bulletin 近红外光谱分析技术在高分子材料分析中的应用 行业 化工行业 关键词 近红外光谱分析技术，低密度聚乙烯，密度，聚乙烯醇，醇解度， PET/PVC 鉴别 摘要 此应用报告收集了近红外在化工行业分析高分子物质的应用和可行性研究的案例。它包括不同类型样品的定性和定量分析。每个应用简要地描述在研究中所使用的测量系统，推荐仪器和测试结果。 目录 1.近红外技术测定低密度聚乙烯密度...1 2.近红外技术分析聚乙烯醇的醇解度应用........2 3.近红外技术用于 PET 和 PVC 鉴别分类的应用......... mma.... 1.近红外技术测定低密度聚乙烯密度 概述 利用近红外漫反射分析技术快速判断低密度聚乙烯产品的密度。聚乙烯近红外吸收主要来自在 1685~1705nm—CH3基团的--级倍频吸收， 1725~1770cm-CH2基团一-级倍频吸收，和2200nm 处-CH基团的一级倍频吸收。 分析过程 样品准备了100个，验证样品为10个。LDPE 的密度测定方法使用密度梯度柱法。测试样品需经过压片、沸水煮沸、 冷却等过程，耗时需3个小时。近红外光谱扫描样品使用波长范围400~2500nm。采用固体漫反射采样方式，使用样品舟移动进样方式，取多次平均光谱进行计算。 通过计算优化后，软件采用一阶导数的预处理方法，并使用 PLS 建立密度模型。光谱与密度之间的相关系数R²为90.53，SEC 为 0.00029。 结论 近红外技术可以用于聚乙烯装置生产过程中密度的快速分析，并具有较好的适用性。采用近红外漫反射法测量聚乙烯样品的密度无需对样品进行预处理。可以直接测定。与密度梯度柱法相比，近红外具有准确、快速、不消耗样品等诸多优势。 推荐配置 Metrohm XDS-RSA 近红外光谱分析仪， 2.近红外技术分析聚乙烯醇的醇解度应用 概述 采用近红外技术对聚乙烯醇进行扫描，测定其光谱，利用配套的软件对光谱进行解析，建立聚乙烯醇的定量分析模型。 分析过程 使用80个聚乙烯醇样品，其中70个作为建模样品，10个作为验证样品，样品的醇解度数据分布范围为84.8%~99.8%。聚合度数据分布范围为1725-3140，编号1-80，按照 GB-12010.5-89的方法对聚乙烯醇醇解度的校正样品进行分析检测，分别得出聚乙烯醇醇度和聚合度的数值。近红外光谱扫描样品使用波长范围400~2500nm。采用固体漫反射采样方式，使用样品舟移动进样方式，取多次平均光谱进行计算。建模前首先对采集到的原始光谱进行预处理，以消除噪音、基线漂移的影响。 通过计算优化后，软件采用一阶导数的预处理方法，并使用 PLS建立密度模型。光谱与密度之间的相关系数 R²为 97.6，SEC 为 0.391。 结论 通过10个验证样品检验表明近红外分析技术对醇解度样品进行含量分析时，预测结果具有很高的准确性，其绝对平均偏差为0.3015，相对平均偏差为 0.391。该方法可以快速准确地对聚乙烯醇进行醇解度分析。同时还进一步验证了该技术可以用于分析聚合度、水分、甲醇、树脂浓度，聚合率等指标的分析。 推荐配置 Metrohm XDS-RSA型号， 3.近红外技术用于 PET 和 PVC 鉴别分类的应用 概述塑料的生产和消费导致废旧塑料的激增，必须对其进行分类回收。作为通用塑料，聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET 和聚氯乙烯PVC 这两种塑料都大量用于制瓶原料，对它们进行回收利用可以缓解环境污染，，也有利于资源的重复利用。近红外技术是一种灵敏度高，可靠性好的无损分析技术，本应用利用该技术鉴别废旧塑料的特性来分类两种产品。 分析过程 将 PET 和 PVC 两种透明塑料样片使用近 红外光谱仪扫描，在波长1600~1800nm 范围内， PET 和 PVC 各有一个特征峰。当波长为 1660nm 时 PET 的红外光透过率为最低， 而 PVC 的透射率最低波长为1716nm，通过比较两个特征峰就可以分辨出2种不同产品。 扫描样品后使用 Vision 软件建立定性分析模型就可以准确鉴别两种不同的材料了。 使用该技术用于在线分类，将近红外光谱仪架设与传送带上，结合气动电磁阀充当气泵开关，控制阀体的移动来挡住或打开气孔，从而控制电磁阀的开启时刻和吹起时间。在近红外判断出扫描物体的属性后将物体吹入不同的分类袋中。 结论 利用近红外检测技术，配合气泵控制和 CAN 总线通信，组成分布式 PET/PVC 塑料鉴别分离通道。大量实验表明这种结构简单，反应灵敏，对透明塑料可以实现 100%分类，且在现场恶劣的环境下，都可以使用，维护保养也十分方便。 推荐配置 Metrohm NIRS Analyzer Pro 此应用报告收集了近红外在化工行业分析高分子物质的应用和可行性研究的案例。它包括不同类型样品的定性和定量分析。每个应用简要地描述在研究中所使用的测量系统，推荐仪器和测试结果。